Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2015) Molecular Biology of the Cell, 5th edition, Garland Science.

Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Ploegh, H., Bretscher, A., Krieger, M., Martin., K, C. (2016). Molecular Cell Biology. 8th Edition, W. H. Freeman and Company.

Krebs J. E., Goldstein E. S., Kilpatrick S. T. (2014) Lewin's GENES XI, Jones & Bartlett Learning.

V priebehu semestra budú týždenné krátke písomné testy. Celkové hodnotenie semináru tvoria výsledky z písomných testov a aktivita pri riešení úloh počas seminárov. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B –nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý z priemeru hodnotenia všetkých absolvovaných písomných previerok získa menej ako 50 %.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Organizácia genómu v prokaryotoch a eukaryotoch. Regulácia transkripcie. Eukaryotické transkripčné aktivátory a represory. Eukaryotická kontrola terminácie transkripcie. Úloha chromatínu v kontrole génovej expresie. Post-transkripčná regulácia expresie génov u eukaryotov a úloha regulačných RNA. Prenos bunkového signálu. Signálne dráhy. Regulácia bunkového cyklu.

Po absolvovaní predmetu si študenti na základe riešenia problémových úloh z oblasti regulácie expresie prokaryotických a eukaryotických génov, bunkovej signalizácie a regulácie bunkového cyklu prehĺbia teoretické poznatky získané v predmete Molekulárna biológia bunky 1 a naučia sa analyzovať experimentálne údaje vedúce k týmto poznatkom.

Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2008) Molecular Biology of the Cell, 5th edition, Garland Science

Alberts B., Bray D. Hopkin K., Johnson A. D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2014) Essential Cell Biology, 4th edition, Garland Science

Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Scott, M. P. (2013). Molecular Cell Biology. 7th Edition, W. H. Freeman and Company.

Krebs J. E., Goldstein E. S., Kilpatrick S. T. (2014) Lewin's GENES XI, Jones & Bartlett Learning

Ku kurzu je k dispozícii doplnkový študijný materiál v moodle.uniba.sk a v MS Teams.

Na absolvovanie predmetu bude potrebné získať minimálne 60 % bodov z písomného testu. Zvyšných 40 % bude rozdelených do piatich intervalov zodpovedajúcich hodnoteniu A-E: 60-69 % = E; 69-77 % = D; 77-85 % = C; 85-92 % = B; 92-100 % = A. Test bude zostavený z problémových úloh, ktoré overia schopnosť študentov interpretovať experimentálne výsledky z oblastí molekulárnej biológie bunky, ktoré budú predmetom kurzu.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku).

Odporúča sa absolvovanie predmetu Seminár k molekulárnej biológii bunky 1. V záujme jednotného hodnotenia bude vypísaný jeden riadny, jeden 1. opravný a jeden 2. opravný termín. Termíny budú oznámené v priebehu prvých dvoch týždňov kurzu. Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Kontrola génovej expresie v eukaryotoch

Génová kontrola v prokaryotoch a eukaryotoch – účely a všeobecné princípy. Prokaryoty verzus eukaryoty. Bakteriálny operón a eukaryotické mRNA. Transkripčné jednotky - jednoduché a komplexné.

Regulácia transkripcie - Iniciácia transkripcie - podobnosti a odlišnosti medzi baktériami a eukaryotami. Základný transkripčný aparát. Transkripčné faktory: bazálne, „upstream“ a indukovateľné. Regulačné elementy eukaryotickej DNA: promótory, promótor-proximálne elementy a zosilňovače („enhancery“). Identifikácia promótorových elementov. Eukaryotické RNA polymerázy. Transkripčné jednotky pre RNA polymerázu I. Štruktúra promótora pre RNA polymerázu I. „Downstream“ a „upstream“ promótory pre RNA polymerázu III. RNA polymeráza II a jej faktory. TFIID a TBP – štruktúra a funkcie. Tvorba iniciačného komplexu. Prepojenie transkripcie a opravy DNA. Krátke sekvenčné elementy v promótoroch pre RNA polymerázu II. „Linker scanning“, mutagenéza. Gény bez TATA boxov. Princípy pôsobenia zosilňovačov transkripcie.

Eukaryotické transkripčné aktivátory a represory – biochemické a genetické metódy používané k ich identifikácii. Modulový charakter trans-faktorov - DNA-väzbové a aktivačné domény. GAL4 a hybridné systémy. Interakcie medzi bazálnym transkripčným aparátom a „upstream“ faktormi. Rôznorodosť proteínových štruktúr v DNA-väzbových doménach. Homeodomény proteínov. Zinkové prsty, leucínové prsty, „helix-loop-helix“ a iné. Homodimérne a heterodimérne transkripčné faktory a multiproteínové komplexy. Mechanizmy pôsobenia represorov. Regulácia aktivity transkripčných faktorov.

Eukaryotická kontrola terminácie transkripcie – charakteristika a odlišnosti od bakteriálnej terminácie. Terminačné faktory. Predčasná terminácia. Antiterminácia.

Úloha chromatínu v kontrole génovej expresie. Euchromatín a heterochromatín. Históny a histónový kód, posttranslačné modifikácie histónov. Nukleozómy a ich rozmiestnenie. Heterochromatínový pozičný efekt. Remodelovanie chromatínu. Chromatínové slučky a vzdialené interakcie. Chromozómové teritóriá. Interakcie chromatínu s membránou jadra. Funkčné elementy eukaryotického chromozómu (centroméry, teloméry a počiatky replikácie). Metódy analýzy chromatínu. Projekt ENCODE.

Post-transkripčná regulácia expresie génov.

RNA prepínače a regulačné RNA u prokaryotov. Úrovne kontroly expresie génov u eukaryotov a úloha regulačných RNA. Úprava primárnych transkriptov, modifikácia 5' a 3' koncov, hnRNA a hnRNP. RNA-DNA hybridy a zostrih transkriptov, zostrihové polohy, princíp trans-esterifikačnej reakcie, úloha snRNP a cyklus zostrihu, trans-zostrih, samozostrih (selfsplicing), evolúcia zostrihu, intrón skupiny I ako príklad katalytickej RNA. Regulácia zostrihu, alternatívny zostrih a tvorba proteínových izoforiem, determinácia (vymedzenie) pohlavia u drozofíl. Úprava rRNA a tRNA, editovanie RNA v jadrách cicavcov a organelách rastlín a trypanozomatíd. Regulácia transportu RNA z jadra do cytoplazmy, funkcia vírusového proteínu Rev. Lokalizácia a stabilita RNA, polčas rozpadu (?) RNA, funkcia 3'UTR, exozóm, nonsense-mediated RNA decay. RNA interferencia ako regulačný a obranný mechanizmus buniek, jej experimentálne použitie.

Prenos bunkového signálu

Všeobecné princípy bunkovej signalizácie, komponenty bunkových signálnych dráh, proteín kinázy, proteín fosfatázy, fosfolipázy, adaptorové proteíny, signálne lipidy, G-proteíny, koncepcia signálnych poslov, signálne kaskády, ligand-receptorové interakcie, receptory pre steroidné hormóny, povrchové receptory, receptory spriahnuté s iónovými kanálmi. Signálne dráhy využívajúce heterotrimerické G-proteíny, história štúdia adrenalín-závislej signálnej dráhy, efektory heterotrimerických G-proteínov, receptory s enzymatickou aktivitou, receptorové proteín tyrozín kinázy, ras-závislá signálna dráha ako prototyp signálnej kaskády, efektory malej GTPázy ras, MAP kinázová kaskáda, jej komponenty a evolučný pôvod. Extracelulárna matrix a jej význam v bunkovej signalizácii, integrín-závislé signálne dráhy, deregulácia bunkových signálnych dráh a jej následky pre nádorovú transformáciu živočíšnych buniek. Bunkové signálne dráhy v evolučnej perspektíve, bunka ako kognitívny systém, kvasinkové signálne dráhy, agregácia Dictyostelium discoideum, porovnanie signálnych dráh: prokaryotické versus eukaryotické, resp. jednobunkové versus mnohobunkové organizmy, signálne komplexy ako výpočtové jednotky, molekulárny „crowding“ a jeho následky pre bunkovú signalizáciu, modelovanie bunkových signálnych dráh, signálne siete a ich analógia s neurónovými sieťami, emergentné správanie bunkových signálnych sietí.

Regulácia bunkového cyklu

História štúdia bunkového cyklu, koncepcia kontrolných bodov bunkového cyklu, maturácia oocytov Xenopus laevis ako modelový systém pre izoláciu maturačného promočného faktora, kvasinkové cdc mutanty, Cdc28p ako rozhodujúci komponent kontroly bunkového cyklu, úloha proteín-proteínových interakcií a post-translačných modifikácií v regulácii bunkového cyklu, proteazóm a jeho funkcia v regulácii bunkového cyklu. Molekulárne princípy zastavenia bunkového cyklu indukovaného poškodením na úrovni DNA, p53 ako „strážca“ genómu, Rb a jeho úloha v regulácii bunkového cyklu, možné scenáre evolúcie bunkového cyklu eukarytotov.

Po absolvovaní predmetu budú mať študenti prehľad o princípoch regulácie génovej expresie, architektúre chromatínu a jej vzťahu k aktivite génov, molekulárnym základom bunkovej signalizácie a regulácie bunkového cyklu a účasti bunkových signálnych dráh v ontogenéze eukaryotických organizmov.

P. J. Russell Genetics, A.J. F. Griffiths at al. An Introduction to Genetic Analysis

A.J. F. Griffiths at al. Modern Genetic Analysis

odborná literatúra podľa odporúčania jednotlivých vyučujúcich

1. účasť na prednáškach. 2. skúška bude pozostávať z písomnej časti, na absolvovanie predmetu musí študent napísať test na viac ako 60 % . 3. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A 100-95 %, B 94-87 %, C 86-77 %, D 76-67 % výsledky, E 66-60 %.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby. Forma písomnej časti bude upravená vzhľadom ku metóde štúdia.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

1. Mapovanie génov Saccharomyces cerevisiae využitím klasických genetických metód, princíp určenia väzby génov u eukaryotov a porovnanie s prokaryotmi, genetická analýza a mapovanie génov pomocou hromadnej a tetrádovej analýzy, komplementačná analýza a rekombinačná analýza mutantov, mitotický crossing-over, mitotická génová konverzia, genetická rekombinácia, modely homologickej rekombinácie (HR) a spájania nehomologických koncov (NHEJ).

2. Mapovanie génov Saccharomyces cerevisiae a Chlamydomonas reinhardtii použitím molekulárnych metód, Saccharomyces cerevisiae - genetická analýza na molekulárnej úrovni - vektory, genómové banky, transformácia kvasiniek. Mapovanie a izolácia génov kvasiniek - skríning genómových bánk, identifikácia rekombinantných klonov, molekulárna analýza klonovaného génu, Chlamydomonas reinhardtii Mapovanie génov do väzbových skupín, mapovanie génov u mutantov vzniknutých klasickou mutagenézou pomocou metódy map based cloning, princíp metódy, charakteristika mapovacích markerov na jednotlivých chromozómoch a ich využitie pri identifikácii génov, indukcia a mapovanie nových génov s využitím inzerčnej mutagenézy, princíp metódy, výber vhodných selekčných markerov, metódy prenosu DNA do buniek, selekcia transformantov, identifikácia okrajových oblastí inzertu pomocou rôznych molekulárnych metód, identifikácia prerušeného génu pomocou in silico analýzy.

3. Mapovanie génov u rastlín, Arabidopsis thaliana – klasické mapovanie, genetické mapovanie pomocou molekulárnych markerov, DNA markery (RFLP, RAPD, AFLP, SSR, CAPS, SNP), mapovanie génov rezistencie na biotické a abiotické faktory, Kultúrne rastliny – chromozomálna lokalizácia génov prostredníctvom aneuploidných línií, stratégia anonymného markéra, prietoková cytometria a mapovanie génov. Tvorba mapujúcej populácie – rekombinantné a inbredné línie, takmer izogénné línie, bulked segregant analysis.

4. Genetická analýza F1 hybridov (heteróza). Modely heterózy, dominancia a superdominancia. Štruktúrna diverzita alel u hybridov, ich expresia. Alelické interakcie a štruktúra expresie u hybridov, aditívna expresia u hybridov, epistáza a génová expresia, komplementácia prítomných – neprítomných génov a ich benefit pre hybridov, potenciálne výhody priemernej expresie rodičov. Význam heterózy u zvierat a rastlín.

5. Mapovanie génov u Drosophila melanogaster, Morganove pokusy - väzbová analýza génov/mutácií a lokalizácia na chromozómoch, polyténne chromozómy – hybridizácia na polyténnych chromozómoch, cytogenetická lokalizácia génov, komplementačné analýzy s deficientnými líniami, reverzná genetika – cielená mutagenéza – metódy homologickej rekombinácie, generovanie mozaikových jedincov.

6. Mapovanie génov u cicavcov, Genetické modifikácie, knock-in a knock-out, genetické modely chorôb, indukovateľné a tkanivovo špecifické genetické modifikácie, dediferenciácia, malígna transformácia, klonovanie cez prenos jadra, pluripotencia a jej indukcia.

7. Genetická determinácia pohlavia Saccharomyces cerevisiae, konjugácia a sporulácia. feromóny a intracelulárna signalizácia, faktory a a α, receptory, sekrečné dráhy a maturácie faktorov a a α, fúzia buniek, protoplastov a jadier. Signálna dráha feromónov. Meióza a sporulácia, podmienky, priebeh. Genetika párovacích typov - homotalizmus, alely génu párovacieho typu, kazetový model prepínania párovacieho typu, štruktúra HML, HMR a MAT lokusov, regulácia sexuálnych procesov.

8. Genetická determinácia pohlavia Chlamydomonas reinhardtii. Charakteristika MT lokusu párovacieho typu a jeho umiestnenie na chromozóme, indukcia a formovanie párovacieho typu vonkajšími podmienkami, expresia génov zodpovedných za formovanie párovacích typov, gény špecifické pre mt+ a mt- párovací typ, párovanie pomocou bičíkov a fúzia párovacích typov, tvorba zygoty, expresia špecifických génov zygoty, význam MT lokusu pri uniparentálnej dedičnosti.

9. Genetická determinácia pohlavia Arabidopsis thaliana a kultúrnych rastlín, Genetická determinácia dvojdomosti. Všeobecný model. Experimentálna indukcia dvojdomosti u kukurice. Dvojdomosť u Rubus idaeus. Chromozomálna kontrola determinácie pohlavia. Westergardov model štruktúry pohlavných chromozómov. Determinácia pohlavia u Rumex acetosella. Pohlavný index u Rumex acetosa. Genetická kontrola jednodomosti. Gény determinujúce pohlavie u uhorky siatej. Zmena pohlavia u rastlín. Využitie poznatkov o pohlaví rastlín pri produkcii heterózneho osiva. Evolúcia pohlavných chromozómov. Molekulárne aspekty pohlavia rastlín.

10. Genetika determinácie pohlavia u živočíchov, typy determinácie pohlavia, kompenzácia dávky, determinácia pohlavia u C. elegans, D. melanogaster a cicavcov a kľúčové gény zapojené do tohto procesu, TDF – SRY, štruktúra a evolúcia pohlavných chromozómov.

11. Ontogenetický vývoj embrya Arabidopsis thaliana a kultúrnych rastlín. Arabidopsis thaliana – charakterizácia jednotlivých vývinových štádií embryí, ontogenetický vývoj embrya, embryogenéza, zygota, proembryo, globulárne štádium, srdcovité štádium, torpédovité štádium, neskorá fáza embryogenézy.

12. Ontogenetický vývoj embrya Drosophila melanogaster, stručná charakteristika, celularizácia, gastrulácia, určenie telových osí – gény s maternálnym účinkom, zygotické gény, segmentácia tela, špecifikácia identity segmentov, homeotické gény, identifikácia a mapovanie génov, genetika sfarbenia srsti – pigmenty, pigmentové bunky, gény gény zapojené do kontroly sfarbenia a ich mutácie u potkana, myši a psa.

13. Embryonálny vývin človeka; vývin základnej telesnej stavby, orgánových sústav; vývinová genetika primárnych a sekundárnych pohlavných znakov.

14. Epigenetické mechanizmy – epigenetické modifikácie a ich funkcia v regulácii génovej expresie a štruktúry chromozómov – metylácia DNA, kovalentné modifikácie histónov, histónový kód, štruktúra chromatínu, nekódujúce RNA, chromatin remodelujúce komplexy. Epigenetické reprogramovanie, genómový imprinting, inaktivácia X chromozómu. Epigenetická deregulácia u ochorení. Epigenetika a prostredie.

15. Imunogenetika - hlavné koncepčné modely fungovania imunitného systému (SNS model, INS model, „Danger“ model), vrodená (prirodzená) a adaptívna (získaná) imunita, genetické základy vrodenej a adaptívnej imunity, drozofila ako modelový organizmus vrodenej imunity u bezstavovcov, vrodená imunita u cicavcov, evolučná a funkčná integrácia vrodenej a adaptívnej imunity u cicavcov, hlavné génové rodiny receptorov vrodenej imunity u cicavcov, imunitný systém a mikrobióm ako jeden superorganizmus.

Študent získa prehľad o klasických a moderných metódach mapovania génov u väčšiny modelových organizmov. Bude ovládať princípy epigenetickej regulácie a mať prehľad o epigenetických mechanizmoch. Nadobudne prehľad o ontogenetickom vývoji na príkladoch genetickej determinácie pohlavia a ontogenetickom vývoji embrya u rôznych modelových organizmov a o vývoji imunitného systému.

odborná literatúra podľa zamerania projektu

Podmienkou absolvovania kurzu je účasť na seminároch, odovzdanie vypracovaného projektu podľa pokynov vyučujúceho v stanovenom termíne, vypracovanie posudku na určený projekt, prezentácia projektu a diskusia k prezentovaným projektov. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá. Hodnotenie nebude udelené študentovi, ktorý nesplní minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

1. Oboznámenie sa s možnosťami podávania vedeckých projektov pre mladých vedeckých pracovníkov; 2. Analýza štruktúry a obsahu častí Grantu UK pre mladých vedeckých pracovníkov; 3. Určenie posudzovateľov projektov a oboznámenie sa s písaním posudkov na projekt; 4. Prezentácie a obhajoby projektov; 5. Vyhodnotenie obhajob projektov.

Študent si osvojí schopnosti napísať vedecký projekt, naplánovať rozpočet projektu, projekt obhájiť a kriticky zhodnotiť a posúdiť projekt.

Časová záťaž študentov

Kurz: 2 kredity [1 ECTS = 28 hodín; t.j. 2 ECTS = 56 hodín)

Aktivita Počet hodín

Priama výučba (10x90 min) 15

Príprava – elevator pitch 3

SK článok/prečítanie 4

Rozhovor s autorom/kou (s prípravou) 4

Spracovanie článku ako reportáže 8

Pripomienkovanie reportáže inej skupiny 4

Príspevok na Instagram/TikTok 4

Príprava videoprezentácie na youtube 10

Neformálne diskusie, konzultácie 4

SPOLU 56

Burroughs Wellcome Fund, Howard Hughes Medical Institute (2006). Making the Right Moves: A Practical Guide to Scientifıc Management for Postdocs and New Faculty, Second Edition; https://www.hhmi.org/sites/default/files/2023-10/making-the-right-moves-second-edition.pdf

How to pitch your research so that everyone listens: https://www.youtube.com/watch?v=Z3gwFIvE87Y

The perfect pitch - explaining your research in one minute:

https://www.youtube.com/watch?v=G6BVhuBvzQY

1. Aktívna účasť na všetkých seminároch (pre ospravedlnenie zo zdravotných alebo rodinných dôvodov je potrebné potvrdenie lekára, resp. rodinného príslušníka).

2. Príprava a prezentácia EP, aktívna participácia na príprave reportáže, podcastu, a videoprezentácie.

3. Každá skupina cez MS Teams/Forms kurzu submituje prehlásenie o aktivitách, ktorými prispeli jednotliví členovia k realizácii zadania.

Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

1. Úvod, vysvetlenie motivácie kurzu, popis jednotlivých aktivít, rozdelenie študentov do skupín, harmonogram, formulovanie jednotlivých úloh a ich významu, podčiarknutie, že materiál pre všetky tri moduly je potrebné kumulovať priebežne, to znamená, že už v priebehu prvých týždňov je potrebné, aby si jednotlivé skupiny vybrali článok zo slovenského laboratória pre prípravu reportáže/videa, vysvetlenie časových investícií, ktoré zodpovedajú 2 kreditom (t.j. 58 hodinám aktivity študentov)

2. Základné všeobecné pravidlá komunikácie smerom k verejnosti. Teoretický background a ukážky. Úvod k modulu #1 elevator pitch (EP): vysvetlenie významu EP, zásady pre dobrý EP, štruktúra/templát EP, príklady (dobré i zlé) EP, typy EP – pre zamestnávateľov, resp. laikov, rozdelenie študentov na polovice, 1. – EP pre zamestnávateľov, 2. – EP pre laikov

3. Prezentácie EP#1 (polovica pre zamestnávateľov, polovica pre laikov). Každý EP max 90 sekúnd, to znamená, že na jedného študenta (aj s výmenou) 3 minúty, pri 15 študentoch = 45 minút. Diskusia (a 15 minút) po každom bloku EP.

4. Prezentácie EP#2 (polovica pre zamestnávateľov, polovica pre laikov). Každý EP max 90 sekúnd, to znamená, že na jedného študenta (aj s výmenou) 3 minúty, pri 15 študentoch = 45 minút. Diskusia (a 15 minút) po každom bloku EP. Zadanie pre nasledujúci seminár: definitívny výber článku pre moduly (2) a (3)

5. Modul #2: Prehľad článkov, ktoré si jednotlivé skupiny vybrali na spracovanie pre moduly (2) a (3). Za každú skupinu vystúpi jeden zástupca a odprezentuje článok vo forme EP (EP si pripraví každý; to, kto bude prezentovať za skupinu sa rozhodne losom bezprostredne pred prezentáciou).

6. Diskusia s novinármi/popularizátormi, zásady pre dobrý vedecko-popularizačný článok, príklady dobrých a zlých článkov. V rámci skupín si rozdeliť úlohy na prípravu príspevku na sieť, resp. reportáže/populárneho článku do médií.

7. Práca v skupinách na reportáži. Študenti skontaktujú autora/ku/ov, dohodnú si termín stretnutia, zrealizujú rozhovor, spracujú ho vo forme podcastu a pripravia reportáž. V priebehu týchto dvoch týždňov (najneskôr 1 deň pred seminárom 8) submitujú podcast (10 min) a reportáž (1000-1200 slov) do sharepointu kurzu.

8. Prezentácie podcastov, na záver diskusia k nim. Zadanie ma nasledujúci seminár: Rozdelenie reportáží na pripomienkovanie jednotlivými skupinami. Poslanie reportáží novinárovi/ke (urobí učiteľ), ktorý/á poskytne spätnú väzbu a vyhodnotí najlepšie príspevky.

9. Modul #3: Diskusia s youtuberom a/alebo influencerom o zásadách prípravy dobrého videopríspevku, resp. príspevku na sociálnu sieť a o nástrojoch, ktoré sú na to vhodné. Zadanie: príprava videopríspevkov (do 5 minút).

10. Práca v skupinách: príprava videopríspevkov a príspevkov na Instagram/TikTok/X. Submitovanie všetkých príspevkov najneskôr 1 deň pre seminárom 11.

11. Prezentácie všetkých videopríspevkov s diskusiou, zaslanie príspevkov externému „poradcovi“ so žiadosťou o spätnú väzbu. Prezentácie krátkych príspevkov na Instagram/TikTok/X s diskusiou (ak nevyjde čas, urobiť ako úvod k semináru 12).

12. Vyhodnotenie kurzu, zhrnutie spätnej väzby k videopríspevkom, tak jej zhrnutie, vyplnenie anonymného online dotazníka na mieste a diskusia o jeho výsledkoch; zverejnenie reportáží/podcastov/videopríspevkov.

Cieľom kurzu Seminár 2 je precvičiť komunikačné schopnosti študentov prostredníctvom foriem, s ktorými sa počas štúdia stretávajú v menšej (prípadne žiadnej) miere. Študenti sa pripravia na vstup do sveta, kde budú, parafrázujúc Milana Kunderu, „bojovať o ľudské ucho“, ktoré má obmedzené kapacitné možnosti. Kurz Seminár 2 im dá možnosť vyskúšať si krátke formy prezentácií s cieľom naučiť sa byť v tomto „boji“ úspešnejší.

Kurz Seminár 2 bude rozdelený do 3 modulov: (1) individuálne precvičovanie krátkych sebeprezentujúcich monológov (tzv. elevator pitch (niekedy tiež highlight/lightning talk), (2) v skupinách (4-5 študentov) spracovanie vedeckej publikácie zo slovenských laboratórií (prípadne z laboratórií v blízkej cudzine (Česká republika, Rakúsko) vo forme reportáže pre médiá a podcastu, a (3) prezentácia tej istej publikácie vo forme videoprezentácie pre youtube. V rámci kurzu môžu byť pre jednotlivé aktivity tiež využívané nástroje umelej inteligencie (ďalej AI) spojené s diskusiou o ich pozitívach a negatívach.

Vysvetlenie jednotlivých modulov:

(1) Elevator pitch (ďalej EP) sú krátke (max 90 sekundové) monológy, ktoré slúžia na krátku prezentáciu študenta/ky smerom k potenciálnemu zamestnávateľovi/školiteľovi. V dnešnej kompetitívnej dobe je veľmi dôležité, aby boli mladí ľudia kedykoľvek schopní krátko vysvetliť, čomu a prečo sa venujú, čo ich zaujíma, kam smerujú a v čom spočívajú ich unikátne/výnimočné vlastnosti, kvôli ktorým by mohli byť pre adresáta zaujímavými. Názov elevator pitch je metaforou možnej situácie (prítomnosť v pohybujúcom sa výťahu so zaujímavou osobou, kde je čas limitovaný nástupom a výstupom z výťahu), v ktorej sa vyskytne efemérna príležitosť predstaviť sa a zanechať dobrý dojem. Cieľom je študentov presvedčiť, že v tejto situácii nie je čas na improvizáciu a poskytnúť im príležitosť takýto formát si nacvičiť a vyskúšať. Na zváženie: študenti by mohli byť rozdelení do dvoch skupín; prvá by si pripravila EP pre zamestnávateľa, druhá pre laika z verejnosti (rodinného príslušníka, priateľa).

Benefity modulu: študenti sa naučia asertívne a informatívne v krátkom čase o sebe povedať to podstatné a zvýšia tak šance, že takto získajú v porovnaní s konkurentami drobnú, ale dôležitú výhodu. V prípade EP pre laikov bude benefitom získanie skúsenosti s krátkym, zjednodušeným, ale zaujímavým a pochopiteľným zdôvodnením významu vlastnej práce smerom k verejnosti. Študenti po absolvovaní tohto modulu budú pripravení kedykoľvek komukoľvek povedať o svojej práci bez hapkania a nudnej improvizácie. Nepriamym benefitom bude, že všetci účastníci kurzu sa o sebe niečo zaujímavé dozvedia a zároveň si navzájom pomôžu svoje EP vylepšiť.

(2) V druhom module budú mať študenti (rozdelení do skupín po 4-5, zloženie skupín vyplynie z losovania) za úlohu identifikovať zaujímavé recentné (<1-2 roky staré) práce zo slovenských (prípadne českých a rakúskych) laboratórií a spracovať ich vo forme vedecko-populárnej reportáže cielenej pre verejnosť. Inšpiráciou pre túto aktivitu je súťaž v The Scientist (https://www.the-scientist.com/what-s-your-story-71528). Súčasťou tejto aktivity bude aj osobné stretnutie a rozhovor s autorom/autormi práce. Nahrávku rozhovoru študenti spracujú ako krátky podcast (max 10 minút). Reportáž by nemala byť prepisom rozhovoru, ale hybridom textu študentov a autentických odpovedí autorov článku. Na jeden seminár v rámci modulu budú pozvaní aktívni novinári, ktorí sa venujú popularizácii vedy (podľa aktuálnych možností ich zabezpečí vyučujúci), ktorí budú mať so študentami neformálnu diskusiu „z kuchyne“. Ideálne by potom jednotlivé reportáže (ich rozsah bude obmedzený na 1000-1200 slov) by aj stručne vyhodnotili a dali autorom spätnú väzbu.

Benefity modulu: Študenti si precvičia prípravu vedecko-populárneho článku. To im môže byť v budúcnosti nápomocné (1) ak budú aktívni vo vede a budú chcieť komunikovať svojej výsledky verejnosti, (2) niektorí môžu zvažovať kariéru popularizátorov vedy. Zadanie hľadať článok zo slovenského laboratória ma primárny význam v tom, že jeho autori/ky budú dostupní na rozhovor (učiteľ ich na to, že ich budú študenti kontaktovať, predpripraví mailom/telefonátom). Pridružený benefit je, že študenti získajú predstavu o tom, čo zaujímavé sa urobili na Slovensku v nedávnom období a budú mať možnosť sa osobne stretnúť a porozprávať sa s vedcami a vedkyňami, ktorí robia zaujímavý výskum. Okrem toho sa v priebehu kurzu stretnú s novinármi/popularizátormi vedy a získajú tak cenné kontakty a symbolický insight do novinárskej práce. Ak by sa tento modul vydaril, dá sa zvážiť zverejnenie článkov na stránke katedry/fakulty (prípadne novín, resp. vedecko-populárnych časopisov (napr. Quark, Veda na dosah).

(3) V treťom module budú mať tie isté skupiny študentov z tých istých publikácií urobiť výstup v podobe videomateriálu pre youtube. Podobne ako pre modul (2) budú na jeden seminár pozvaní hostia, ktorí sú etablovaní v príprave týchto formátov (zabezpečí vyučujúci), ktorí budú mať so študentami neformálnu diskusiu o prípravy. Na zváženie ako paralelná aktivita: spracovanie článku vo forme miniprezentácie na sociálnej sieti (napr. Instagram, TikTok, tweet, atď.).

Benefity modulu: Študenti budú mať možnosť kreatívneho spracovania odbornej témy audio-vizuálnou formou. Môže im to pomôcť naučiť sa pripraviť atraktívnu prezentáciu vlastných výsledkov, resp. získajú zručnosti, ktoré môžu byť pre nich užitočné v prípade, že sa budú venovať popularizačným aktivitám. Podobne ako v module (2) budú mať možnosť precvičiť si prácu v skupinách. Najlepšie videá môžu byť zverejnené na youtube kanáli katedry.

Pri všetkých moduloch budú študenti môcť využívať nástroje AI ako pomocníkov. Vzhľadom na povahu výstupov (prezentácie EP, rozhovory) nie je predpoklad, že by sa dali urobiť len pomocou AI; všetky vyžadujú osobný príspevok (študentov, respondentov) a táto personalizácia (zvlášť pri EP a rozhovoroch) ich robí do istej miery rezistentnými k AI. Okrem toho, študentom treba vysvetliť, že AI nedokáže urobiť unikátny, personalizovaný, originálny príspevok, pretože je jej výstupy sú do veľkej miery konvenčné (skladá texty na základe štatistických pravidiel využitím už existujúcich textov; aj keď pravdaže kombinácie slov/viet môžu byť originálne). Plus, diskusie na hodinách budú slúžiť (aj) na kontrolu osobných, AI-nezávislých názorov študentov.

Materiály ku kurzu budú uložené v moodle.uniba.sk. Na online komunikáciu a ukladanie výstupov (reportáže, podcasty, videoprezentácie) bude využitý dedikovaný MS Teams / Seminár 2. Na spätnú väzbu bude využívaný MS Forms.

Ausubel, F.M. et al. (2003): Current protocols in molecular biology. John Wiley & Sons, Inc.

Sambrook, J. and Russell, D.W. (1989): Molecular cloning: A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press.

aktuálne vedecké publikácie týkajúce sa tém preberaných v rámci predmetu, poskytnuté vyučujúcimi

Podmienky na absolvovanie predmetu:

Podmienkou pre absolvovanie predmetu je 100 % účasť na cvičeniach (absencia povolená iba v prípade vážnych dôvodov), odovzdanie všetkých stanovených úloh a napísanie zápočtového testu. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý nesplní minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Limitované počtom študentov: max. 32

- Základy bioinformatickej analýzy - In silico analýza sekvencií a konštrukcia vektorov, návrhy vhodných primerov pre PCR, porovnávanie sekvencií (databáza BLAST).

- Indukcia expresie proteínu na navrhnutom vektore, purifikácia indukovaného proteínu a PAGE elektroforéza. Overenie expresie proteínu metódou Western blotting.

- Kvantitatívna PCR na zisťovanie úrovne expresie vybraných génov v bunkách kvasiniek.

Pokročilé cvičenia z genetiky 1 sú zamerané na získanie praktických zručností v laboratóriu. Ich cieľom je osvojenie si základov bioinformatickej analýzy, základných techník práce s proteínmi a porozumieť princípom kvantitatívnej PCR. Nadobudnuté zručnosti sa využívajú v experimentálnej práci takmer v každom vedeckom laboratóriu bez ohľadu na študovaný modelový organizmus.

Brusick, D. : Principles of Genetic Toxicology. Plenum Press, New York, 1992.

Friedberg, E. C. a kol. : DNA Repair and Mutagenesis. ASM, Washington, 1995.

Doudna, J., Mali, P. (eds.): CRISPR-Cas: A Laboratory Manual. 2016. ISBN 978-1-621821-31-1.

aktuálne vedecké publikácie týkajúce sa tém preberaných v rámci predmetu, poskytnuté vyučujúcimi

Podmienkou pre absolvovanie predmetu je 100 % účasť na cvičeniach (absencia povolená iba v prípade vážnych dôvodov), vypracovanie protokolov a absolvovanie záverečného testu.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Limitované počtom študentov: max. 32 študentov.

Amesov test na baktériách, vyhodnotenie testu. Mutagenéza pomocou CRISPR-Cas9 systému na kvasinkách. Drozofila – test na nondisjunkciu pohlavných chromozómov a SMART test. Testy na určenie genotoxicity – DPPH assay a DNA topology assay.

Výsledkom cvičení je osvojiť si techniky mutagenézy a testov na určenie mutagénneho a genotoxického účinku testovaných látok na rôznych organizmoch. Obsahovou náplňou Pokročilých cvičení z genetiky 2 budú praktické cvičenia zaoberajúce sa vplyvom chemického a fyzikálneho mutagénu resp. cielenej mutagenézy na DNA in vitro a na rôzne modelové organizmy, ako napr. baktérie, kvasinky a Drosophila melanogaster. Cieľom je detegovať mutácie, selektovať mutantov a sledovať vplyv mutagénu na životaschopnosť, frekvenciu indukovaných mutácií, typy mutácií a pod.

Friedberg, E. C. a kol. (1995). DNA Repair and Mutagenesis. ASM, Washington.

Snustadt, D.P., Simmons, M.J. (2009). Genetika. MUNI Press, Masarykova univerzita, Brno.

Russell, P.J. (2006). iGenetics: A Molecular Approach. 2nd Edition. Pearson/Benjamin Cummings. International Edition.

Na absolvovanie predmetu je potrebné vyhotoviť a odprezentovať poster na niektorú z vybraných tém a v písomnom teste získať minimálne 60 % bodov. Zvyšok je rozdelený do 5-tich intervalov zodpovedajúcich hodnoteniu A-E (60-68 %=E; 69-76 %=D; 77-84 %=C; 85-92 %=B; 92-100 %=A)

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Úvod, organizácia kurzu, terminológia a stratégia toxikológie, genetickej toxikológie a mutagenézy. Dedičná a nededičná premenlivosť. Modifikácie, fenokópie, mutácie. Priame a spätné mutácie (pravé reverzie a supresorové mutácie) .

Poškodenie DNA – spontánna mutagenéza. Indukovaná mutagenéza – fyzikálne, chemické, biologické mutagény (molekulárny mechanizmus ich účinku). Charakteristika potenciálneho genetického rizika. Dôsledky indukcie mutácií v germinálnych a somatických bunkách. Teratogény.Špecificita účinku mutagénov. Úloha metabolizmu bunky v aktivácii mutagénov. Biotransformácia xenobiotík. Enzýmy I. a II. fázy. Antimutagénny/bioprotektívny účinok.Klasifikácia toxických látok, molekulárny mechanizmus ich účinku. Základné princípy genetickej toxikológie. Účinky toxických látok na bunky (cytopatický, cytostatický a cytotoxický efekt). Testy na hodnotenie toxicity/genotoxicity. Metódy detekcie DNA poškodení. Detekcia mutácií na úrovni fenotypu.

Odpoveď bunky na poškodenie DNA. Zastavenie bunkového cyklu. Poruchy regulácie bunkového cyklu. Apoptóza, nekróza.

Mechanizmy opravy DNA poškodení – jednokrokové opravné systémy, excízia poškodenia. Mechanizmy tolerancie DNA poškodenia – rekombinačná oprava, translézna syntéza. Prepojenie opravy DNA poškodení s inými bunkovými procesmi.

Epigenetika a karcinogenéza. Iniciácia karcinogenézy, aktivácia protoonkogénov, indukcia tumor supresorových génov. Karcinogenéza – stupne, charakteristika nádorových buniek, predispozícia. Genotoxické a negenotoxické (epigenetické) karcinogény. Molekulárne mechanizmy vybraných karcinogénov.

Environmentálna, komparatívna a in vitro mutagenéza (cielená mutagenéza). Metódy cielenej mutagenézy.

Geneticky modifikované organizmy – príprava a využitie GMO. Zásady práce s GMO (bezpečnosť, legislatíva)

Génová terapia - Definícia, princípy, gény využívané v génovej terapii. Klinické skúšky - aplikácia v praxi.

Biomarkery. Molekulárna epidemiológia a chemoprevencia. Genetická adaptácia na xenobiotický stres. Xenobiotické receptory.

Toxikologické interakcie - bunka ako systém.

Onkologická genomika

Epigenóm a mikrobióm..

Študenti získajú prehľad o súčasných poznatkoch a mechanizmoch mutagenézy a opravy DNA poškodení u prokaryotov aj eukaryotov, ako aj o základných princípoch genetickej toxikológie. Študenti si osvoja poznatky o mechanizmoch vzniku dedičných zmien - mutáciách, spôsoboch ich detekcie, kvalitatívnych a kvantitatívnych metódach analýzy mutačného procesu. Pozornosť bude tiež venovaná reparačným systémom prokaryotov a eukaryotov a potenciálnemu genetickému riziku faktorov vonkajšieho prostredia. V rámci kurzu budú prezentované najnovšie poznatky o mechanizmoch toxického, mutagénneho a karcinogénneho účinku environmentálnych faktorov na genómy živých organizmov. Študenti sa naučia princípy práce s geneticky modifikovanými organizmami ako aj princípy génovej terapie.

1. Barton, N.H., Briggs, D.E.G., Eisen, J.A., Goldstein, D.B., Patel, N.H. Evolution. First Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press 2007.

2. Hamilton, M.B. Population Genetics. Second edition. Wiley-Blackwell Publication, Vivar Printing Sdn, Malaysia, 2012, 407 s. ISBN 978-1-4051-3277-0

3. Relichova, J. Genetika populací. Masarykova Univerzita Brno, 2009, 187 s. ISBN 978-80-210-475-2.

4. Hartl, D.L., Clark, A.G. Principles of Population Genetics. Third edition. Sinauer Associates, Inc, Publishers, Sunderland, Massachsetts, 1997, 542 s.

5. Wakeley, J. Coalescent Theory. An Introduction. Harvard University. Roberts & Company Publishers, Greenwood Willage, Colorado, 2009, 326 s.

6. Plomin, R., DeFries, J.C., McClearn, G., McGuffin, P. (2008). Behavioral genetics. 5th Edition. Worth Publishers and W.H. Freeman and Comp.

7. Anholt, R.R.H., Mackay, T.F.C. (2010). Principles of behavioral genetics. Academic Press.

8. Alcock, J. (2009). Animal behavior. 9th Edition. Sinauer Associates, Inc.

9. Bazzett, T.J. (2008). An introduction to behavioral genetics. Sinauer Associates, Inc.

Prehľadné články zo zahraničnej literatúry k jednotlivým témam prednášok.

Získanie najmenej 60 % bodov z hodnotenia kurzu. Hodnotenie pozostáva z dvoch zložiek: skupinový projekt a individuálna písomná skúška. Za vypracovanie skupinového projektu a jeho prezentáciu je možné získať maximálne 20 % bodov. Individuálny písomný test pozostáva z teoretických otázok a výpočtu príkladov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92 % bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 85 % bodov, na hodnotenie C najmenej 77 % bodov, na hodnotenie D najmenej 69 % bodov a na hodnotenie E najmenej 60 % bodov z celkového hodnotenia predmetu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60 % bodov.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

História genetiky populácií. Pravdepodobnosť v populačnej genetike. Genetická variabilita v populáciách, jej zdroje: mutácie, väzba a rekombinácia, migrácia a miery. Hardyho-Weinbergov zákon. Neutrálny model, náhodný genetický drift a Wright-Fisherov model. Efektívna populačná veľkosť. Inbríding. Neutrálny model a koalescenčná teória. Darwinovská selekcia. Populačná subštruktúra. Väzba a väzbová nerovnováha. Genetika a analýza kvantitatívnych znakov, GWAS.

V rámci kurzu budú diskutované aj témy z behaviorálnej genetiky, z ktorých mnohé budú využívať princípy kvantitatívnej a populačnej genetiky: história behaviorálnej genetiky, dizajn genetických experimentov zameraných na štúdium správania; heritabilita; metódy identifikácie génov zúčastnených v špecifických typoch správania; základné princípy kognitívnej biológie; mikroorganizmy ako kognitívne systémy; behaviorálna genetika hmyzu, vtákov, cicavcov a primátov; ľudská behaviorálna genetika a jej metodické nástroje; neurogenetika; učenie a pamäť; všeobecné a špecifické kognitívne schopnosti; kognitívne poruchy a ich genetický základ; psychopatológia a poruchy osobnosti; sociálne správanie a jeho genetická zložka; genetické dôvody antisociálneho správania; sexuálna orientácia; evolučné aspekty správania a jeho genetickej kontroly.

Študent získa vedomosti o genetických zákonitostiach, evolučných silách a ich vplyvoch na populácie biologických druhov. Nadobudnuté schopnosti bude môcť použiť na určenie, aké faktory ovplyvňujú štruktúru a vývoj populácie a overiť si rozličné evolučné hypotézy pomocou štúdia jednoduchých modelov. Získané vedomosti bude môcť využiť pri dizajnovaní a vyhodnocovaní experimentov, v ktorých sú hodnotené jedince tvoriace populácie na rôznej úrovni štruktúrovania. Na základe získaných vedomosti bude môcť sledovať evolúciu analyzovaných populácií, ich divergenciu, prítomnosť selekcie, genetické vzdialenosti etc. Získané poznatky bude môcť využiť aj v rámci konzervačnej biológie pri ochrane ohrozených druhov. Ďalším cieľom kurzu je, aby po jeho absolvovaní študenti rozumeli základným princípom a metódam behaviorálnej genetiky, vedeli ako tieto princípy využiť pri štúdiu správania a mali predstavu, ako odlišovať pri jednotlivých formách správania jeho genetickú a negenetickú zložku. Študenti by absolvovaním kurzu mali získať vedomosti o tom, aký má genetika potenciál pre pochopenie otázok týkajúcich sa kognície, emócií, osobnosti. Budú tiež diskutované etické otázky vyplývajúce z niektorých oblastí behaviorálnej genetiky.

Aktuálne vedecké články odporúčané prednášajúcimi.

Účasť na prednáškach, aktivita v podobe diskusie s prednášajúcim a následne vypracovanie troch ľubovoľných otázok a odpovedí písomnou formou. Vypracované otázky a odpovede sa bodujú na základe kvality obsahu, originality, dodržania minimálneho rozsahu a do akej miery vystihujú tému. Z celkového hodnotenia predmetu je potrebné dosiahnuť: najmenej 90% (hodnotenie A), najmenej 80% (hodnotenie B), najmenej 70% (hodnotenie C), najmenej 60% (hodnotenie D), najmenej 50% (hodnotenie E). Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý neodovzdá otázky a odpovede v písanej forme, alebo získa menej ako 50% bodov.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku).

Cieľom kurzu je študentom priblížiť výskumné projekty z rôznych vedeckých oblastí genetiky mikroorganizmov, živočíchov, rastlín a človeka, ktoré sa riešia na ústavoch SAV a iných pracoviskách venujúcich sa výskumu genetiky. Prednáška má krátky všeobecný úvod a potom na konkrétnych experimentoch sú predstavené metódy, pripadne "otvorené" otázky, vhodné pre ďalšie štúdium.

Študent získa prehľadné vedomosti a najnovšie informácie z rôznych vedeckých oblastí genetiky mikroorganizmov, živočíchov, rastlín a človeka. Získa poznatky, aké výskumné projekty sa v súčasnosti riešia na ústavoch SAV a iných pracoviskách venujúcich sa výskumu genetiky.

https://iubmb.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bmb.21084

https://doi.org/10.1534/genetics.106.066217

Ku kurzu sú doplnkové študijné materiály dostupné v uniba.moodle.sk a MS Teams.

Hlavnou úlohou študentov je v dvoch samostatných skupinách spracovať pripravené výsledky do formy publikácie, následne do nej vniesť chyby a identifikovať všetky (vnesené aj náhodne sa vyskytujúce) chyby v manuskripte druhej skupiny. Hodnotená bude aktívna účasť na (i) spracovaní prezentovaných výsledkov do formy vedeckej publikácie v anglickom jazyku, (ii) výber a vnášanie chýb do pripraveného textu, (iii) identifikácia chýb v manuskripte druhej skupiny, (iv) aktívna účasť na záverečnej diskusii. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra aj pripravované texty publikácií v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Na začiatku semestra sú študentom prezentované výsledky vedeckej publikácie, z ktorých následne študenti v dvoch skupinách spracovávajú kompletné vedecké publikácie (písané v anglickom jazyku). Následne sa spolu s vedúcim danej skupiny dohodnú na chybách, ktoré zámerne vložia do textu a vymenia si pripravený text s druhou skupinou. Obe skupiny sa následne pokúšajú identifikovať všetky chyby (zámerne vložené aj náhodne sa vyskytujúce) v manuskripte, ktorý im bol zaslaný. Na záver semestra sa obe skupiny stretnú a diskutujú o nájdených chybách.

Cieľom kurzu je naučiť študentov (i) kriticky čítať vedeckú literatúru a dokázať identifikovať najčastejšie sa vyskytujúce chyby, (ii) písať vedeckú publikáciu v anglickom jazyku, (iii) rozdeľovať si úlohy v skupine a spolupracovať na príprave kompaktného manuskriptu, (iv) vecne diskutovať o jednotlivých chybách a ich príčinách.

Odborná literatúra súvisiaca s príslušnými prezentovanými témami.

Podmienkou pre hodnotenie predmetu je účasť na minimálne dvoch seminároch katedry, resp. Kuželovom seminári. Študent spracuje na jednu tému krátku (1-2 stranovú) esej a v pdf formáte ju pošle na adresu: lubomir.tomaska@uniba.sk a v CC kópii školiteľovi, resp. zodpovednému učiteľovi na katedre, najneskôr 7. februára príslušného roka. Okrem zhrnutia základných odkazov prednášky v eseji študent uvedie minimálne jednu otázku, ktorá súvisí s témou prednášky, resp. prezentovanými výsledkami, a ktorá nezaznela v diskusii.

Ak 7. 2. pripadne na víkend alebo sviatok, presúva sa termín odovzdania eseje na najbližší predchádzajúci pracovný deň.

Hodnotenie predmetu zapisuje vedúci Katedry, alebo školiteľ diplomovej práce. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B –nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Aktívna účasť na seminároch Katedry, resp. Kuželových seminároch, ktoré pracovisko spoluorganizuje.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti z rôznych oblastí biológie prostredníctvom prednášok odborníkov z príslušných oblastí a precvičí si spracovanie informácií formou abstraktu.

Odborná literatúra súvisiaca s príslušnými prezentovanými témami.

Podmienkou pre hodnotenie predmetu je účasť na minimálne jednom seminári katedry, resp. Kuželovom seminári. Študent spracuje na jednu tému krátku (1-2 stranovú) esej a v pdf formáte ju pošle na adresu: lubomir.tomaska@uniba.sk a v CC kópii školiteľovi, resp. zodpovednému učiteľovi na katedre, najneskôr do 25. apríla príslušného roka. Okrem zhrnutia základných odkazov prednášky v eseji študent uvedie minimálne jednu otázku, ktorá súvisí s témou prednášky, resp. prezentovanými výsledkami, a ktorá nezaznela v diskusii.

Ak 25. 4. pripadne na víkend alebo sviatok, presúva sa termín odovzdania eseje na najbližší predchádzajúci pracovný deň.

Hodnotenie predmetu zapisuje vedúci Katedry, alebo školiteľ diplomovej práce. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Aktívna účasť na seminároch Katedry, resp. Kuželových seminároch, ktoré pracovisko spoluorganizuje.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti z rôznych oblastí biológie prostredníctvom prednášok odborníkov z príslušných oblastí a precvičí si spracovanie informácií formou abstraktu.

Odborná literatúra podľa odporúčania školiteľom.

Sumár experimentálnej práce za semester je spracovaný vo forme správy. Formát správy je rovnaký ako formát diplomovej práce (Úvod, Ciele, Materiál a metódy, Výsledky, Diskusia, Zoznam literatúry). Predtým, ako študent vytlačí finálnu verziu správy, musí text konzultovať so školiteľom a zapracovať jeho pripomienky. Po odovzdaní vytlačenej správy školiteľ (ak je z Katedry) zapíše študentovi známku do AIS2, prípadne (ak je z externej inštitúcie) napíše návrh hodnotenia na prvú stranu správy (známku do AIS2 zapíše učiteľ, ktorý je za študenta zodpovedný na Katedre). Hodnotenie odzrkadľuje študentovu prácu v priebehi semestra, kvalitu spracovania výsledkov a literatúry. Konečnú verziu správy študent zašle elektronicky zodpovednému učiteľovi najneskôr 10. februára príslušného roku (ak pripadne na víkend, tak predchádzajúci piatok). Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Experimentálna práca v laboratóriu pod vedením školiteľa diplomovej práce, vedenie protokolov a konzultácie so školiteľom.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti i praktické zručnosti v metódach, ktoré využíva pri realizácii cieľov svojej diplomovej práce, naučí sa analyzovať a interpretovať výsledky experimentov a spracovať ich vo forme publikácie.

Odborná literatúra podľa odporúčania školiteľom.

Podmienkou hodnotenia predmetu Diplomová práca 2 je odovzdanie finálnej verzie diplomovej práce a konkrétne hodnotenie udeľuje školiteľ. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

Experimentálna práca v laboratóriu pod vedením školiteľa diplomovej práce, vedenie protokolov a konzultácie so školiteľom.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti i praktické zručnosti v metódach, ktoré využíva pri realizácii cieľov svojej diplomovej práce, naučí sa analyzovať a interpretovať výsledky experimentov a spracovať ich vo forme publikácie.

http://the-scientist.com/2011/09/01/poster-perfect/

http://colinpurrington.com/tips/academic/posterdesign

http://www.hhmi.org/resources/labmanagement/downloads/moves2.pdf

Ku kurzu sú doplnkové študijné materiály v uniba.moodle.sk a MS Teams

Spracovanie predbežných výsledkov diplomovej práce formou posteru, prezentácia posteru, účasť na simulovanom prijímacom pohovore. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

Úlohou študentov je zhotoviť poster, ktorý bude prezentovať podstatné výsledky ich diplomovej práce. Postery budú verejne vystavené a v dohodnutých termínoch prebehne ich obhajoba za účasti študentov, ich školiteľov a prípadných záujemcov akademickej obce. Hodnotená je kvalita posteru, jeho prezentácie a schopnosť reagovať na otázky v diskusii. Ďalšou úlohou študentov je pripraviť sa na modelový pohovor na PhD. Na seminári bude simulovaný pohovor s otázkami, ktoré je na ňom (resp.všeobecne na pohovoroch) možné očakávať. V rámci seminára budú prezentované aj možnosti zamestnania po ukončení štúdia. Výstupom seminára bude formulovanie pravidiel, ktoré by mali zvýšiť šancu kandidáta na prijatie.

Cieľom kurzu je naučiť študentov prezentovať výsledky formou posteru a prostredníctvom modelového prijímacieho pohovoru ich pripraviť na začiatok budúcej kariéry.

Podľa zamerania pracoviska.

Podmienkou pre absolvovanie predmetu je účasť na odbornej exkurzii, prípadne na online prednáškach a prezentáciách výskumných pracovísk. Ak sa študent exkurzie zúčastní v celom časovom rozsahu, bude mu udelené hodnotenie A. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý sa exkurzie, resp. prednášok nezúčastní.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby. V prípade dištančnej formy exkurzie je podmienkou absolvovania kurzu účasť na prednáškach a aktívna diskusia.

Slovenský, resp. anglický v závislosti od navštíveného pracoviska (študijná literatúra v anglickom jazyku).

predmet sa poskytuje len v letnom semestri a je určený pre študentov, ktorí majú súčasne zapísaný predmet Cvičenie k diplomovej práci 2 alebo Diplomová práca 2.

Exkurzia zahŕňa prednášku o danom pracovisku a výskumných projektoch, ktoré sa na ňom realizujú a prehliadku laboratórií a technických priestorov s výkladom a možnosťou diskusie k odborným témam.

Exkurzia pre genetikov je zameraná na návštevu domácej alebo zahraničnej univerzity, resp. výskumného pracoviska, pričom študenti získajú prehľad o ich vedeckých projektoch, technickom vybavení laboratórií a oboznámia sa s rôznymi modernými molekulárno-genetickými a biochemickými metódami. V neposlednom rade môžu študenti získať informácie o možnostiach ďalšieho štúdia alebo práce na danom pracovisku. V prípade pracovísk, ktorých návšteva kvôli vzdialenosti, alebo epidemickej situácie nie je možná, uskutočníme online prezentácie pracovísk formou prednášok a diskusií s vybranými zástupcami danej inštitúcie.

Odborná literatúra podľa odporúčania zodpovedným učiteľom.

Predmet prebieha vo forme kontinuálneho bloku praxe v laboratóriu. Sumár výsledkov je spracovaný vo forme správy, ktorá má formát experimentálneho článku (Úvod, Ciele, Materiál a metódy, Výsledky, Diskusia, Zoznam literatúry). Text správy študent musí konzultovať so školiteľom a zapracovať jeho pripomienky. Konečnú verziu správy študent zašle elektronicky zodpovednému učiteľovi najneskôr 20. augusta príslušného roku (ak pripadne na víkend, tak predchádzajúci piatok).

Hodnotenie predmetu odzrkadľuje študentovu prácu v priebehu praxe, kvalitu spracovania výsledkov a literatúry. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

Experimentálna práca v laboratóriu príslušného učiteľa, vedenie protokolov, konzultácie, spracovanie správy.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti i praktické zručnosti v rôznych metódach využívaných v súčasnej genetike, naučí sa analyzovať a interpretovať výsledky experimentov a spracovať ich vo forme publikácie.

Odborná literatúra podľa odporúčania školiteľom.

Sumár experimentálnej práce za semester je spracovaný vo forme správy. Formát správy je rovnaký ako formát diplomovej práce (Úvod, Ciele, Materiál a metódy, Výsledky, Diskusia, Zoznam literatúry). Predtým, ako študent vytlačí finálnu verziu správy, musí text konzultovať so školiteľom a zapracovať jeho pripomienky. Po odovzdaní vytlačenej správy školiteľ (ak je z Katedry) zapíše študentovi známku do AIS, prípadne (ak je z externej inštitúcie) napíše návrh hodnotenia na prvú stranu správy (známku do systému AIS2 zapíše učiteľ, ktorý je za študenta zodpovedný na Katedre). Hodnotenie odzrkadľuje študentovu prácu v priebehu

semestra, kvalitu spracovania výsledkov a literatúry. Konečnú verziu správy študent zašle elektronicky zodpovednému učiteľovi najneskôr 10. februára príslušného roku (ak pripadne na víkend, tak predchádzajúci piatok). Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E -

výsledky spĺňajúce minimálne kritériá. Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu

neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

Experimentálna práca v laboratóriu pod vedením školiteľa diplomovej práce, vedenie protokolov a konzultácie so školiteľom.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti i praktické zručnosti v metódach, ktoré využíva pri realizácii cieľov svojej diplomovej práce, naučí sa analyzovať a interpretovať výsledky experimentov a spracovať ich vo forme publikácie.

Odborná literatúra podľa odporúčania školiteľom.

Sumár experimentálnej práce za semester je spracovaný vo forme správy. Formát správy je rovnaký ako formát diplomovej práce (Úvod, Ciele, Materiál a metódy, Výsledky, Diskusia, Zoznam literatúry). Predtým, ako študent vytlačí finálnu verziu správy, musí text konzultovať so školiteľom a zapracovať jeho pripomienky. Po odovzdaní vytlačenej správy školiteľ (ak je

z Katedry) zapíše študentovi známku do AIS2, prípadne (ak je z externej inštitúcie) napíše návrh hodnotenia na prvú stranu správy (známku do systému AIS2 zapíše učiteľ, ktorý je za študenta zodpovedný na Katedre). Hodnotenie odzrkadľuje študentovu prácu v priebehu semestra, kvalitu spracovania výsledkov a literatúry. Konečnú verziu správy študent zašle elektronicky zodpovednému učiteľovi najneskôr 25. júna príslušného roku (ak pripadne na víkend, tak predchádzajúci piatok). Ak študent svoje výsledky prezentoval v priebehu semestra výsledky na Študentskej vedeckej konferencii (ŠVK), odovzdá namiesto správy vytlačený konferenčný príspevok zo zborníka. Hodnotenie bude udeľované nasledovne: A - vynikajúce výsledky, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľné výsledky, E - výsledky spĺňajúce minimálne kritériá.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

Experimentálna práca v laboratóriu pod vedením školiteľa diplomovej práce, vedenie protokolov a konzultácie so školiteľom.

V rámci predmetu študent získa teoretické vedomosti i praktické zručnosti v metódach, ktoré využíva pri realizácii cieľov svojej diplomovej práce, naučí sa analyzovať a interpretovať výsledky experimentov a spracovať ich vo forme publikácie.

Feldman (2012) Yeast: Molecular and Cell Biology, Wiley-VCH Verlag & Co., Germany

Šipický, Šubík (1992) Genetika kvasiniek, VEDA, Bratislava

aktuálne vedecké publikácie týkajúce sa tém preberaných v rámci predmetu

Povinné absolvovanie cvičení.

Záverečná skúška pozostáva z písomného testu, z ktorého musí študent získať minimálne 60 %, a z ústnej odpovede.

Celkové hodnotenie za predmet bude udeľované nasledovne: A: 100-92 %, B: 92-85 %, C: 85-77 %, D: 77-69 %, E: 69-60 %. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60 %.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby. Forma obidvoch častí skúšky bude upravená vzhľadom ku metóde štúdia.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa poskytuje len v zimnom semestri.

História výskumu kvasiniek, architektúra kvasinkovej bunky. Membránové štruktúry kvasiniek. Metabolizmus kvasiniek, chemické zloženie kvasinkovej bunky. Výživa, rast, katabolická kontrola, energetika kvasinkovej bunky. Genetické štruktúry kvasiniek a ich funkcie. Rozmnožovanie kvasiniek, bunkový a životný cyklus kvasiniek. Genetická analýza, metódy a techniky výskumu kvasiniek. Patogenita a virulencia kvasiniek. Prirodzené plazmidy kvasiniek. Mitochondrie kvasiniek. Starnutie kvasiniek. Kvasinky v štúdiu evolúcie.

Absolvovaním predmetu získa študent prehľad o kvasinkách ako modelovom organizme genetického a molekulárno-biologického výskumu, prakticky si osvojí techniky práce s kvasinkami a základné genetické a molekulárne metódy využívané pri štúdiu kvasiniek.

Acquaah (2009) Principles of Plant Genetics and Breeding, Wiley-Blackwell

Roychoudhury a Tripathi (2019) Molecular Plant Abiotic Stress: Biology and Biotechnology, Wiley

aktuálne vedecké publikácie týkajúce sa tém preberaných v rámci predmetu

Povinné absolvovanie cvičení. Finálne hodnotenie bude na základe vypracovania písomného testu. Celkové hodnotenie za predmet bude udeľované nasledovne: A: 100-92 %, B: 91-84 %, C: 83-76 %, D: 75-68 %, E: 67-60 %. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60 %.

Predmet sa uskutočňuje prezenčnou formou. V prípade situácie, ktorá prezenčnú formu neumožní, vyučujúci rozhodne o spôsobe dištančnej formy výučby.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa poskytuje len v letnom semestri, kapacita predmetu je obmedzená na 20 študentov, v prípade vyššieho záujmu sa študenti vyberú.

Štúdium génovej expresie v rastlinách. DNA „barcoding“. Náhodná vs. cielená mutagenéza rastlín (chemická, transpozónová, T-DNA mutagenéza a identifikácia kauzálnych mutácií). Homologická rekombinácia (knock-out, knock-in, CRISPR/Cas mutagenéza a jej modifikácie). Transgénne rastliny. Epigenetika v raste a vývine rastlín (DNA a RNA modifikácie, molekulárny mechanizmus a vývinová/fyziologická funkcia). Architektúra rastlinnej bunky. Ontogenéza a fylogenéza rastlín. Hormonálna regulácia a signalizáciav rastlinných modeloch. Rastlina v stresových podmienkach. Rastlinné modely využívané v genotoxikológii. Vybrané aspekty interakcie medzi rastlinou a inými organizmami.

Absolvovaním kurzu získa študent prehľad o rastlinách ako modelovom organizme genetického, fyziologického a molekulárno-biologického výskumu, prakticky si osvojí techniky práce s rastlinami a základné genetické a molekulárne metódy využívané pri štúdiu rastlín.

P. Lawrence: Making of a Fly. Blackwell Scientific Publications

R. Greenspan: Fly Pushing. Cold Spring Harbor Laboratory Press

aktuálne vedecké publikácie týkajúce sa tém preberaných v rámci predmetu

Po každej prednáške prebehne diskusia k odprednášanej téme. Pre úspešné absolvovanie predmetu študenti vypracujú esej na vybranú tému súvisiacu s genetikou živočíchov. Hodnotenie esejí bude udeľované nasledovne: A - vynikajúca práca, B – nadpriemerná práca, C - bežná spoľahlivá práca, D - prijateľná práca, E - práca spĺňajúca minimálne kritériá. Hodnotenie Fx bude udelené študentovi, ktorý esej neodovzdá, alebo esej nebude spĺňať minimálne kritéria.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa poskytuje len v letnom semestri a je prednostne určený pre študentov katedry genetiky.

Genetická determinácia sfarbenia srsti. Bezstavovčie modely v základnom a biomedicínskom výskume. Génové manipulácie v modelovom organizme Drosophila melanogaster. Využitie drozofily obyčajnej v biomedicínskom výskume. Epigenetické mechanizmy u Drosophila melanogaster.

Absolvovaním kurzu získa študent základné informácie o genetickej determinácii sfarbenia srsti, prehľad o genetike Drosophila melanogaster a genetických metódach používaných pri tomto detailne geneticky preštudovanom modelovom organizme. O využití tohto organizmu pri štúdium ľudských ochorení. Absolventi navyše získajú informácie o iných bezstavovčích modelových organizmoch používaných základnom a biomedicínskom výskume.

Odporúčaná literatúra:

Nosek, J. a kol. (2013) Genomika. CreateSpace Independent Publishing Platform.

Brown, T.A. (2002) Genomes. 2nd. edition. Garland Science.

Podmienkou absolvovania predmetu bude aktívna účasť na všetkých seminároch (pre ospravedlnenie zo zdravotných alebo rodinných dôvodov je potrebné potvrdenie lekára, resp. rodinného príslušníka) a prezentácia semestrálneho projektu.

Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90 % bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80 % bodov, na hodnotenie C najmenej 70 % bodov, na hodnotenie D najmenej 60 % bodov a na hodnotenie E najmenej 50 % bodov. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 50 % bodov.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

predmet sa poskytuje len v zimnom semestri

1. blok prednáška/seminár: Genomické sekvenačné technológie – sekvenovanie 1-4. generácie

2. blok prednáška/seminár: Základné bioinformatické prístupy spracovania genomických dát, DNA varianty, nomenklatúra pomenovania a anotácia

3. blok prednáška/seminár: Spôsoby klasifikácie klinického efektu DNA variantov, genomické databázy a nástroje

4. blok prednáška/seminár: Praktické cvičenia s PC, prezentácie semestrálnych projektov

V rámci kurzu študenti získajú prehľad o základoch genomiky, o jednotlivých generáciách sekvenačných technológií, v nadväznosti na ich využitie v medicíne a zdravotníctve. Pošas absolvovania predmetu sa študenti oboznámia s možnosťou uplatnenia v genomickej medicíne, ako modernom odbore laboratórnej klinickej diagnostiky, so systémom genetickej diagnostiky v zdravotníctve, s využitím genomických databáz, naučia sa klasifikovať a interpretovať genetické DNA varianty, zoznámia sa s využitím základných bioinformatických prístupov aplikovaných na genomické typy dát, pochopia základné využívané genomické prístupy v podobe celoexómového a celogenómového sekvenovania a rozdiely medzi nimi.

Forma výučby: prednáška a cvičenia

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok a 39 hodín cvičení

Týždenný: 2 hodiny prednášok a 3 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Strachan, T., Read A.P.: Human Molecular Genetics. 4. vydanie. Garland Science, Londýn 2010 (aj 3. Vydanie, 2004, sa dá použiť).

Julian C. Knight: Human Genetic Diversity. Functional Consequences for Health and Disease.Oxford University Press, Oxford, New York, 2009.

Lupski J. R.: Genomic disorders. The genomic basis of disease. Human Press, Totowa, New Jersey 2006.

Nussbaum, R. L., McInnes, R. R., Willard, H. F.: Klinická genetika. 6. vydanie, W. B. Sounders Company, Philadelphia, 2001. Český preklad.

Turnpenny, P., Ellard, S.: Emery’s elements of medical genetics. Elsevier Ltd. 2005.

Úspešné absolvovanie záverečného písomného testu z cvičenia a ústna skúška. Z písomného testu na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 91% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 81% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 71% bodov z testu, na hodnotenie D najmenej 66% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% bodov z testu. Ústnej skúšky sa nemôže zúčastniť študent, ktorý získa menej ako 60% bodov. Podmienkou na absolvovanie predmetu je záverečná ústna skúška. Na získanie hodnotenia A je potrebné preukázať vynikajúce znalosti z predmetu, mať veľmi dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky vyčerpávajúco (ekvivalent

najmenej 91 % bodov testu), na získanie hodnotenia B je potrebné preukázať výborné znalosti z predmetu, mať veľmi dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky vyčerpávajúco, hoci s menšími nedostatkami

(ekvivalent najmenej 81 % bodov testu), na hodnotenie C je potrebné preukázať dobré znalosti z

predmetu, mať dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj

odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky aspoň priemerne, s menšími nedostatkami (ekvivalent

najmenej 71 % bodov testu), na hodnotenie D je potrebné preukázať základné znalosti z predmetu, mať celkový prehľad a vedieť aspoň v základoch samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky, hoci s nedostatkami (ekvivalent najmenej 66 % bodov

testu), a na hodnotenie E je potrebné preukázať základné znalosti z predmetu, mať určitý prehľad, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky, hoci s nedostatkami (ekvivalent najmenej 60 % bodov testu). Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý preukáže menej ako 60% požadovaných vedomostí, t.j. menej ako ekvivalent 60 % bodov testu. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Teoretická časť

Metódy identifikácie a izolácie ľudských génov Funkčné a pozičné klonovanie. Základné postupy funkčného klonovania. Určenie chromozómovej pozície ako predpoklad pozičného klonovania: väzbová analýza, autozygotné mapovanie, využitie chromozómových prestavieb a LOH. "Chromosome walking" a tvorba kontigov. „Zoo-blotting“, iné metódy identifikácie špecifických klonov v kontigu. Identifikácia génov pomocou CpG ostrovčekov, a „exon trapping“. Úspechy a perspektívy pozičného klonovania. Využitie kandidátnych génov.

Skríning a detekcia mutácií v ľudskom genóme

Skríningové metódy založené na analýze heteroduplexov (HA, DHPLC, HRM, ..). Typizačné metódy (RA, ACRS, ASO, ARMS, Real-Time PCR, MLPA,...). Využitie týchto metód v praxi pri štúdiu spektra mutácií na jednotlivých génoch, pri diagnostike genetických ochorení, pri skríningu heterozygotov.

Molekulárna patológia

Klasifikácia mutácií, mutácie typu „loss of function“ a „gain of function“. Mechanizmy zníženia/straty funkcie génového produktu, mechanizmy pôsobenia produktov s abnormálnou funkciou. Neúplná penetrancia, variabilná expresia, genetická hetrogenita a pleiotropný účinok. Miesto špecifické mutácie v ľudskom genóme, patogénny potenciál repetitívnych sekvencií, génová konverzia, inverzie.

Molekulárna genetika vybraných dedičných ochorení človeka

Enzymopatie (alkaptonúria, fenylketonúria) poruchy génového produktu so špecifickou funkciou (cystická fibróza, hemofília A, spinálne svalové atrofie, Duchenneova a Beckerova svalová dystrofia, Huntingtonova chorea, poruchy sluchu, syndróm fragilného X), priónové choroby (kuru, Creutzfeldt-Jakobova choroba, BSE)

Molekulárna genetika komplexných ochorení

Charakteristika komplexných ochorení. Postup genetickej analýzy komplexných ochorení: spoluúčasť genetických faktorov (ukazovateľ rodinnej agregácie, štúdium dvojčiat, adopčné štúdie), segregačná analýza, mapovanie lokusov ovplyvňujúcich vnímavosť (neparametrická väzbová analýza, metóda „affected sib pairs“), asociačné štúdie („transmission disequlibrium test“, „haplotype relative risk), markery pre asocičné štúdie (SNP, celogenómová analýza, „sequence-based“ metóda).

Molekulárny aspekt onkogenézy

Onkogény a tumor supresívne gény. Mechanizmy aktivácie protonkogénov. Translokácie chromozómov a aktivácia onkogénov pri Burkittovom lymfóme, CML, Wilmsovom tumore a i. Recesívne tumor supresívne gény . Knudsonova hypotéza dvoch zásahov. Viactupňový proces karcinogenézy.

Molekulárny aspekt imunogenetiky

Štruktúra imunoglobulínov a ich genetických determinantnov. Imunoglobulínové génové rodiny a expresia Ig génov. Metódy štúdia Ig: myelómové bielkoviny a monoklonálne protilátky. Mechanizmy vzniku variability Ig.

Farmakogenetika

Definícia a význam farmakogenetiky. Faktory ovplyvňujúce variabilitu odpovede na lieky, farmakodynamika, farmakokinetika. Etické aspekty farmakogenetiky.

Génová a molekulárna terapia dedičných ochorení

Definícia génovej terapie. Princípy: náhrada génu, zabitie cieľovej bunky, oprava mutácie, cielená inhibícia génovej expresie. Typy génovej terapie: založené na DNA, RNA, somatická a zárodočná, priamy prenos a prenos pomocou bunky. Vektory: vírusové, nevírusové a bakteriálne. Obmedzenia: účinnosť, špecifita, bezpečnosť, regulácia expresie

Molekulárna genetika pri štúdiu ľudskej evolúcie

Porovnávacia genetika primátov. Molekulárna evolúcia ľudských rás a populačných celkov. Využitie polymorfizmov mtDNA a Y-chrom.: hypotéza “out of Africa” vs tzv. multiregionálna hypotéza. Základné haploskupiny mt a Y-chrom. DNA, ich pôvod a geografická distribúcia. Osídlenie Európy a mt haploskupiny.

Praktická časť

Priama DNA diagnostika bodových mutácií metódami alelovo špecifickej amplifikácie ARMS a BIPASA.

Sekvenovanie Sangerovou metódou a fragmentová analýza (časť I.) zahrňujúca izoláciu DNA z bukálnej sliznice, PCR amplifikáciu kontrolnej oblasti mt DNA a promótorovej oblasti UGT1A1 génu.

Sekvenovanie Sangerovou metódou a fragmentová analýza (časť II.), zahrňujúca purifikáciu PCR pred sekvenačnou amplifikáciou, sekvenačnú reakciu, purifikáciu sekvenačnej reakcie a fragmentovú analýzu.

Metódy vyhľadávania variácií DNA pomocou heteroduplexných analýz (HRM). Izolácia a práca s RNA. Analýza intronických mutácií. Bioinformatická analýza sekvenačných dát, identifikácia mutácií a práca s databázami, vyhodnotenie sekvenačných analýz mtDNA a fragmentovej analýzy UGT1A1, práca s databázami a bioinformatickými nástrojmi)

Absolvovaním predmetu študent získava prehľad o najnovších poznatkoch molekulárnej genetiky človeka v oblasti dedičných patologických stavov využívaných v medicínskej praxi. Najmä o metódach identifikácie génov a mutácií a ich využití v diagnostike viacerých modelových typov dedičných ochorení, tiež základné poznatky o molekulárnych aspektoch onkogenézy, imunogenetiky ako aj o možnostiach a aktuálnom stave génovej terapie. Ďalej získa základné poznatky o využívaní analýzy ľudského genómu pri štúdii evolúcie človeka a migrácií ľudských populácií. V rámci praktického cvičenia študenti osvoja základné metódy analýzy ľudského genómu a ich využitie v rôznych oblastiach ako je napr. DNA diagnostika dedičných ochorení, farmakogenetika, štúdium evolúcie a migrácie ľudských populácií a pod.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 4 Za obdobie štúdia: 52

Metóda štúdia: prezenčná

Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2014) Molecular Biology of the Cell, Garland Science.

Alberts B. a kol. (2014) Essential Cell Biology, 5th edition, W. W. Norton & Company.

Lodish a kol. (2016) Molecular Cell Biology. 8th Edition, W. H. Freeman and Company.

Krebs J. E. a k0l. (2014) Lewin's GENES XI, Jones & Bartlett Learning.

Podmienky na absolvovanie predmetu: V skúškovom období študenti absolvujú písomný test, ktorý bude podľa úspešnosti ohodnotený nasledovne: ≥92% A, ≥84% B, ≥76% C, ≥68% D, ≥60% E, <60% Fx.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Odporúča sa absolvovanie predmetu Seminár k molekulárnej biológii bunky 2. V záujme jednotného hodnotenia bude vypísaný jeden riadny, jeden 1. opravný a jeden 2. opravný termín. Termíny budú oznámené v priebehu prvých dvoch týždňov kurzu. Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Proteosyntéza. Jednotlivé štádia proteosyntézy, ich charakterizácia a regulácia. Bakteriálna versus eukaryotická proteosyntéza. Funkcia proteínových faktorov v rôznych štádiách bakteriálnej a eukaryotickej proteosyntézy. Lipidy a bunkové membrány. Štruktúra a vlastnosti fosfolipidov. Štruktúra a ukotvenie membránových proteínov. Amfipatické vlastnosti proteínov. Techniky štúdia membránových proteínov. Membránový transport. Difúzia látok, uľahčená difúzia, primárny a sekundárny aktívny transport. Transportné proteíny v plazmatickej membráne, v membránach bunkových organel, v parietálnych a črevných epiteliálnych bunkách. Experimentálne metódy merania transportu. Post-syntetický osud proteínov a tvorba bunkových organel. Mitochondrie a plastidy. Ich štruktúra, enzymatické vybavenie, funkcia a evolúcia. Mitochondriálne a plastidové genómy. Posstranslačný import proteínov do mitochondrií a plastidov. Jadro, jadrová membrána a komplexy jadrových pórov. Štúdium importu proteínov do jadra. Peroxizómy, ich štruktúra, biogenéza, enzymatické vybavenie, funkcia a evolúcia. Genetické defekty v peroxizómoch. Pohyb a triedenie (sorting) proteínov medzi endoplazmatickým retikulom (ER), Golgiho aparátom, lyzozómami a plazmatickou membránou. Inkorporácia proteínov do membrán ER. Post-translačná modifikácia proteínov a kontrola kvality v ER. Skladanie (folding) membránových proteínov v ER. Špecifické proteolytické štiepenia pre-proteínov. Osud neposkladaných (unfolded) a zle poskladaných (misfolded) proteínov. Vezikulárny transport proteínov. Prióny. Distribúcia (dedičnosť) organel pre delení eukaryotickej bunky. Programovaná bunková smrť. Cytoskeletárny systém eukaryotickej bunky. Aktínové mikrofilamenty. Mikrotubuly. Intermediárne filamenty. Organizáca cytoskeletu a jeho úloha pri bunkových pohyboch. Nelineárna dynamika a biológia: „Samoorganizácia“.

Po absolvovaní predmetu budú mať študenti prehľad o molekulárnych princípoch biogenézy, funkcie a dedičnosti bunkových membránových organel, mechanizmoch zúčastnených v syntéze a transporte proteínov, architektúre a dynamike bunkového cytoskeletu.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 26

Metóda štúdia: Prezenčná, dištančná

Hořejší, V., Bartúňková, J. - Základy imunológie. TRITON.

Klein, J., Hořejší, V. - Immunology. Wiley-Blackwell.

Janeway, Ch. et al. - Immunobiology. Garland Publishing.

Owen, J. et al. - Kuby Immunology; W. H. Freeman & Company.

V skúšobnom období semestra bude písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90% bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80% bodov, na hodnotenie C najmenej 70% bodov, na hodnotenie D najmenej 60% bodov a na hodnotenie E najmenej 50% bodov. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 50% bodov.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa poskytuje, ak si ho zapíše najmenej 5 študentov. Predmet sa poskytuje len v zimnom semestri.

Organizačná štruktúra a funkcia imunitného systému; hlavné orgány, tkanivá, bunky a molekuly imunitného systému; antigén; základné známe princípy imunitných odpovedí; vrodená a získaná imunita. Bunky vrodeného imunitného systému. Makrofágy; dendritové bunky; mastocyty a parazity; kamikadze neutrofily. Humorálne zložky imunitného systému. Veľká proteolytická kaskáda; komplement; koagulácia; fibrinolýza; KKK systém; cytokíny; chemokíny. Bunky získaného imunitného systému. Rôzne typy T buniek; B bunky; prirodzení zabijaci NK bunky. Infekcia a zápal. Patogén; adhézia; vazodilatácia; rozpoznanie patogénu; fagocytóza; uzlina; prepojenie vrodenej a získanej imunity; systémová odpoveď; vyhojenie, sepsa, chronický zápal, apoptóza versus nekróza. B bunkový receptor (BCR). Aktivácia B buniek a tvorba protilátok; signalizácia v B bunkách;

princíp interakcie antigén – protilátka. T bunkový receptor. Aktivácia T buniek; signalizácia v T bunkách; funkcie jednotlivých typov aktivovaných T buniek. Glykoproteíny hlavného histokompatibilného komplexu (MHC). Toll-like receptory; antigénová prezentácia; profesionálne a neprofesionálne bunky predkladajúce antigén (APC). Ďalšie dôležité interakcie imunitného systému. Adhezívne receptory; cytokíny a ich receptory; chemokíny a ich receptory; vnútrobunková signalizácia; killer inhibitor receptory. Pôvod, dozrievanie, školenie a selekcia imunitných buniek. Primárne a sekundárne lymfatické orgány; veľké rekombinácie T a B buniek. Presnosť a špecifickosť imunitných odpovedí. Ako cielene zničiť vírusy, baktérie, parazity, nádory; imunologická pamäť; regulačné mechanizmy. Črevo je najväčší imunitný orgán. Mikroflóra; výživa a imunita; materské mlieko ako prvá ochrana. Míľniky, osobnosti a veľké otázky imunológie. Od Jennera po chimerické antigénové receptory.

Po absolvovaní predmetu študenti získajú prehľad o jednotlivých komponentoch imunitného systému a ich funkciách, metódach štúdia a význame v modernom biomedicínskom výskume.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 26

Metóda štúdia: prezenčná

Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2014) Molecular Biology of the Cell, Garland Science.

Alberts B. a kol. (2014) Essential Cell Biology, 5th edition, W. W. Norton & Company.

Lodish a kol. (2016) Molecular Cell Biology. 8th Edition, W. H. Freeman and Company.

Krebs J. E. a k0l. (2014) Lewin's GENES XI, Jones & Bartlett Learning.

V priebehu semestra budú týždenné písomné previerky. Celkové hodnotenie semináru tvoria výsledky z písomných previerok a aktivita pri riešení úloh počas seminárov. Hodnotiaca stupnica je nasledovná: A – 92 %, B – 84 %, C – 76 %, D – 68 %, E – 60 %. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý z priemeru hodnotenia všetkých absolvovaných písomých previerok získa menej ako 60%.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Proteosyntéza. Jednotlivé štádia proteosyntézy, ich charakterizácia a regulácia. Bakteriálna versus eukaryotická proteosyntéza. Funkcia proteínových faktorov v rôznych štádiách bakteriálnej a eukaryotickej proteosyntézy. Lipidy a bunkové membrány. Štruktúra a vlastnosti fosfolipidov. Štruktúra a ukotvenie membránových proteínov. Amfipatické vlastnosti proteínov. Techniky štúdia membránových proteínov. Membránový transport. Difúzia látok, uľahčená difúzia, primárny a sekundárny aktívny transport. Transportné proteíny v plazmatickej membráne, v membránach bunkových organel, v parietálnych a črevných epiteliálnych bunkách. Experimentálne metódy merania transportu. Post-syntetický osud proteínov a tvorba bunkových organel. Mitochondrie a plastidy. Ich štruktúra, enzymatické vybavenie, funkcia a evolúcia. Mitochondriálne a plastidové genómy. Posstranslačný import proteínov do mitochondrií a plastidov. Jadro, jadrová membrána a komplexy jadrových pórov. Štúdium importu proteínov do jadra. Peroxizómy, ich štruktúra, biogenéza, enzymatické vybavenie, funkcia a evolúcia. Genetické defekty v peroxizómoch. Pohyb a triedenie (sorting) proteínov medzi endoplazmatickým retikulom (ER), Golgiho aparátom, lyzozómami a plazmatickou membránou. Inkorporácia proteínov do membrán ER. Post-translačná modifikácia proteínov a kontrola kvality v ER. Skladanie (folding) membránových proteínov v ER. Špecifické proteolytické štiepenia pre-proteínov. Osud neposkladaných (unfolded) a zle poskladaných (misfolded) proteínov. Vezikulárny transport proteínov. Prióny. Distribúcia (dedičnosť) organel pre delení eukaryotickej bunky. Programovaná bunková smrť. Cytoskeletárny systém eukaryotickej bunky. Aktínové mikrofilamenty. Mikrotubuly. Intermediárne filamenty. Organizáca cytoskeletu a jeho úloha pri bunkových pohyboch. Nelineárna dynamika a biológia: „Samoorganizácia“.

Výsledky vzdelávania: Po absolvovaní predmetu si študenti na základe riešenia problémových úloh rozšíria poznatky o biogenéze bunkových organel, bunkovom cytoskelete a súvisiacich kapitol molekulárnej biológie, získané v predmete Molekulárna biológia bunky 2 a naučia sa analyzovať experimentálne údaje vedúce k týmto poznatkom.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 26

Metóda štúdia: prezenčná, dištančná

Nosek, J. a kol. (2013) Genomika. CreateSpace Independent Publishing Platform.

Brown, T.A. (2002) Genomes. 2nd. edition. Garland Science.

Watson, J.D. a kol. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes – A short course. 3rd edition. CSHL Press.

V skúšobnom období semestra bude písomný test. Hodnotiaca stupnica je nasledovná: A – 92 %, B – 84 %, C – 76 %, D – 68 %, E – 60 %. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý z písomného testu získa menej ako 60%.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku).

predmet sa poskytuje len v letnom semestri

Genomika a jej význam pre moderný biomedicínsky výskum. Od jednotlivých génov ku kompletným genómom. Techniky fyzikálneho mapovania genómov. Experimentálne stratégie projektov stanovenia sekvencií kompletných genómov (od genómov baktérií ku genómu človeka). Genomika a personalizovaná medicína. „Osobné genómy“ a etické aspekty genomiky. Terapia šitá na mieru. Molekulárna fylogenomika. Paleogenomika. Metagenomika. Stanovenie sekvencií DNA komplexných biologických spoločenstiev. Analýza dynamiky spoločenstiev mikroorganizmov.

Nové prístupy v technológii sekvenovania DNA. Od chemickej a enzymatickej metódy k automatickým analyzátorom DNA. Metódy sekvenovania nukleových kyselín prístupmi SBS, SBL a SBH. Sekvenovanie pomocou nanopórov.

Princípy anotácie a analýzy sekvencií kompletných genómov. Kategorizácia génov a funkčných elementov v genómoch. Bioinformatické princípy identifikácie nových génov. Databázy génov a genómov a datamining.

Komparatívna a evolučná genomika. Evolučné procesy prebiehajúce na úrovni genómov.

Funkčná analýza kompletných genómov. Princípy analýzy transkriptómu a proteómu. Epigenomika.

Chemická genomika a perturbačná biológia.

Úvod do systémovej biológie a matematického modelovania. Biologické systémy ako počítačové modely. Základy matematických modelov v biológii.

Syntetická biológia. Koncepcia minimálneho genómu. Metódy syntetickej biológie. Stratégie syntézy DNA, od prípravy oligonukleotidov k syntéze genómov. Syntetické mikroorganizmy. Biotechnologické aplikácie syntetických organizmov.

0/100

V rámci kurzu študenti získajú prehľad o experimentálnych stratégiách, ktoré umožňujú stanoviť kompletné sekvencie genómov, identifikovať a anotovať gény a následne skúmať ich biologické funkcie. Po absolvovaní predmetu študenti spoznajú základy genomiky, transkriptomiky, proteomiky, interaktomiky, epigenomiky, systémovej a syntetickej biológie, funkčnej a komparatívnej analýzy kompletných genómov a oboznámia sa s významom týchto disciplín pre moderný biomedicínsky výskum a biotechnologické aplikácie.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 26

Metóda štúdia: Prezenčná, dištančná

dostupná na ÚMB SAV.

Rhodes G.: Crystallography made crystal clear, 3 ed. 2006 Academic Press, Elsevier;

Voet a Voetová: Biochemie, Wiley. 4. vyd., 2011;

Bergfors TM: Protein crystallization, International University Line 2009;

Urbániková Ľ.: Kryštalografia proteínov - význam a využitie štruktúr. (2015) In D. UHRÍKOVÁ A KOL.

Biofyzika - Vybrané kapitoly. Bratislava, 2015;

elektronické zdroje

Študenti budú hodnotení na základe písomnej skúšky. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90% bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80% bodov, na hodnotenie C najmenej 70% bodov, na hodnotenie D najmenej 60% bodov a na hodnotenie E najmenej 50% bodov. Hodnotenie nebude udelené študentovi, ktorý získa menej ako 50% bodov.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa vyučuje v priestoroch Ústavu molekulárnej biológie SAV.

Význam a využitie poznania terciárnych štruktúr proteínov a nukleových kyselín. Štruktúra proteínov a nukleových kyselín, väzbové a neväzbové interakcie. Princípy a metódy kryštalizácie proteínov. Vlastnosti kryštálov proteínov, ich príprava nazber dát. Kryokryštalografia. Zber a spracovanie difrakčných dát. Zdroje žiarenia, Prístrojové vybavenie pre kryštalografiu makromolekúl. Symetria kryštálov, kryštálové sústavy. Kvalita dát. Fázový problém, metódy určenia fáz, príprava izomorfných kryštálov, viacnásobný anomálny rozptyl, molekulová náhrada, výpočet elektrónovej hustoty. Budovanie modelu proteínu. Spresnenie štruktúry, vyhodnocovanie jej kvality. Vzťah štruktúry a funkcie, stabilita proteínov, rozpoznávanie molekúl, proteínové inžinierstvo. Proteínové databázy. Praktické cvičenie z kryštalizácie a demonštrácia dostupnej kryštalografickej prístrojovej techniky a softvéru.

Predmet je zameraný na objasnenie základov kryštalografie a techník používaných pri kryštalizácii biomakromolekúl, zbere dát a určení terciárnej štruktúry. Podáva prehľad o štruktúre proteínov a nukleových kyselín, využití znalosti ich terciárnych štruktúr v ďalšom výskume, o princípoch ďalších techník určovania terciárnych štruktúr s vysokým rozlíšením, využití bioinformatických databáz a programov pre výskum proteínov. Cieľom je pochopenie silných a slabých stránok metódy, schopnosť kriticky interpretovať a správne použiť štruktúry v PDB databáze a porozumenie publikáciám o štruktúrach. Študent by mal získať prvé skúsenosti s kryštalizáciou proteínu a použitím kryštalografických a zobrazovacích programov.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 26

Metóda štúdia: Prezenčná, dištančná

Eric Kandel, James H. Schwartz, and Thomas Jessell: Principles of neural science

Michael Gazzaniga, Richard B. Ivry, George R. Mangun: Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind

V skúšobnom období semestra bude písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 95% bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 85% bodov, na hodnotenie C najmenej 75% bodov, na hodnotenie D najmenej 65% bodov a na hodnotenie E najmenej 55% bodov. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 55% bodov.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet sa poskytuje, ak si ho zapíše najmenej 5 študentov.

Od histórie po súčastnosť neurovied- najväčšie objavy neurobiológie, nezodpovedané otázky a výzvy

Anatómia centrálneho a periférneho nervového systému, funkčná neuroanatómia- sympatikus, parasympatikus, anatomické členenie mozgu, funkčná asymetria mozgových hemisfér, jednotlivé centrá a ich funkcia

Bunky nervového systému- neuróny a gliové bunky (astrocyty, mikroglie, oligodendrocyty), ich štruktúra a funkcia

Neurofyziológia- membrány, kľudový a akčný potenciál, šírenie vzruchu

Synapsie a synaptický prenos- typy synapsií, ich funkčné časti, mechanizmus synaptického prenosu a jeho regulácia

Neurotransmitery a ich receptory- charakteristika neurotransmiterov a ich receptorov, skupiny neurotransmiterov a ich účinky, úloha neurotransmiterov a dôsledky ich dysregulácie

Zmysly- molekulárne princípy a fyziológia zmyslového vnímania, rozdiely medzi jednotlivými zmyslami, prepojenie zmyslov a centrálneho nervového systému

Učenie a pamäť- druhy pamäti, molekulárne princípy učenia a ukladania pamäti

Emócie a neuroplasticita- molekulárne princípy emócií, neurogenéza a klinické dôsledky poškodenia neuroplasticity

Metódy výskumu v neurovedách- od zobrazovacích metód v neurológii po molekulárne nástroje používané pri neurobiologickom výskume

Absolvovaním kurzu študenti získajú základné poznatky z molekulárnej a bunkovej neurobiológie, ako aj neuroanatómie. Témy kurzu pokrývajú aj fyziológiu nervového prenosu až po jeho integráciu do vyšších mozgových funkcií (napr. učenie, pamäť). Kurz zahŕňa aj prehľad metód používaných v neurobiologickom výskume.

Forma výučby: cvičenia

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26

Týždenný: 3 h Za obdobie štúdia: 13 týždňov

Metóda štúdia: prezenčná/dištančná

Chajdiak, J. 2013. Štatistika jednoducho v Exceli. Statis, Bratislava, 978 – 80 – 85659 – 74 – 0, 341 pp.

Shahbaba, B. 2012. Biostatistics with R. Springer Science + Business Media, LLC, 978-1- 4614-1302-8, 352 pp.

Celkové hodnotenie predmetu zahŕňa hodnotenie laboratórnych protokolov, priebežných ústnych, resp. písomných skúšaní a aktivity študenta/študentky na hodinách výučby predmetu. Z výsledného hodnotenia predmetu je pre získanie hodnotenia A potrebné získať najmenej 92 % bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 84 %, na hodnotenie C najmenej 76 %, na hodnotenie D najmenej 68 % a na hodnotenie E najmenej 60 %. Pod zisk 59 % bodov (vrátane) získa študent hodnotenie Fx. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Úvod do analýzy dát – základné štatistické pojmy, spracovanie a príprava dát, ciele analýzy. Rozdelenia pravdepodobnosti – dôraz na Normálne rozdelenie premenných a Gaussovu krivku rozdelenia. Základy práce s Tabuľkovým kalkulátorom Excel – okno funkcie, nástroje, zobrazovanie výsledkov. Popisná štatistika – charakterizovanie numerických dát pomocou Tabuľkového kalkulátora Excel. Grafická analýza – príprava a úprava grafov (stĺpcový, spojnicový, Box plot); chybové úsečky, trendová čiara, histogram. Práca so štatistickým programom (Statgraphics Centurion). ANOVA (analýza rozptylu) – jednofaktorová, dvojfaktorová (bez opakovania a s opakovaním), LSD test. Analýza štatistickej závislosti premenných – korelácia, kovariácia, regresia. Testovanie hypotéz – test zhody rozptylov, stredných hodnôt. Vyhodnocovanie a spracovanie dát nameraných študentmi. Riešenie problémov spojených s konkrétnymi súbormi dát, možnosti ich spracovania.

Študent absolvovaním predmetu získa poznatky o možnostiach spracovania experimentálnych údajov získaných počas laboratórnej a terénnej práce s materiálom a o možnostiach práce s tabuľkovým kalkulátorom (Microsoft Office Excel). Získa aj základné zručnosti potrebné na prácu s programom na štatistické spracovanie dát. Uvedené poznatky využije najmä pri finalizácii svojej magisterskej práce, ale budú tiež tvoriť podklad pre zlepšenie možností využívania dostupných produktov pre PC, ako je Excel.